多千兆位无线研究很快就会使有线计算机和外围设备过时
乔治亚理工学院的新研究很快就会使桌面和数据中心的电线混乱成为过去。
佐治亚理工学院佐治亚电子设计中心(GEDC)的科学家正在研究使用极高的射频(RF)来实现短距离的宽带宽和高数据传输速率。
在三年内,这种“千兆位无线”方法可能会导致一系列个人局域网(PAN)应用,包括下一代家庭多媒体和无线数据连接,能够在几秒钟内传输整个DVD。
该研究的重点是大约60千兆赫兹(GHz)的RF频率,这些频率目前尚未经许可 - 任何人都可以免费使用 - 在。GEDC研究人员已经在1米的距离上实现了15千兆位/秒(Gbps)的无线数据传输速率,2米时达到10 Gbps,5米时达到5 Gbps。
“这里的目标是最大化数据吞吐量,以便为家庭和办公室连接提供大量新的无线应用,”GEDC主任兼该项目首席研究员Joy Laskar教授和Stephane Pinel说。
GEDC研究科学家Pinel表示,GEDC的多千兆位无线研究预计将适用于两种主要类型的应用,即数据和视频。
他认为,非常高速的点对点数据连接可能即将到来 - 可能在不到两年的时间内完成。
外部硬盘驱动器,笔记本电脑,MP-3播放器,手机,商用信息亭等设备可以在几秒钟内传输大量数据。数据中心可以安装服务器机架,而不需要传统的电线。
“我们的工作代表了可用吞吐量的巨大飞跃,”Pinel说。“在10 Gbps时,您可以在5秒钟内将DVD从信息亭下载到手机,或者您可以快速同步两台笔记本电脑或两台iPod。”
当前设备的输入输出(I / O)系统无法达到这样的速度。
Pinel表示,多千兆位技术的用户可以无线连接到目前使用Firewire或USB的任何设备。
无线高清视频也可能是该技术的主要应用。用户可以将DVD播放器放在他们身边,同时无线传输到5或10米外的屏幕。
Pinel表示,目前最大的挑战是进一步提高数据速率并降低已经很低的功耗,目标是到明年将目前的传输速率提高一倍。佐治亚理工学院团队正在寻求保持与当今大多数无线局域网中使用的WiFi标准的向后兼容性。
GEDC研究人员正在通过修改系统架构来追求这一目标,以提高传输数据的CMOS RF集成电路的智能性和有效性。研究人员正在使用先进的计算机辅助设计工具和测试台设备来重新校准系统模型,并在速度和功能方面实现所需的改进。
研究人员特别强调实施称为单输入单输出(SISO)/多输入多输出(MIMO)的RF概念,该概念可实现超高数据吞吐量。与此同时,他们寻求保持与WLAN 802.11的向后兼容性,WLAN 802.11是当今大多数无线局域网中使用的WiFi标准。
“我们正在追求系统设计和电路设计的结合,采用模拟和数字技术,”Pinel说。“这绝对是一个非常激动人心的混合信号问题,你必须要解决。”
Pinel强调,即使坐在用户桌面上,多千兆位无线系统也不会引起健康问题。一方面,发射功率极低,在10毫瓦或更低的附近。另一方面,60 GHz频率被人体皮肤阻挡,无法穿透身体。
他补充说,多千兆位传输很容易停止的事实增强了它在办公室或公寓环境中的实用性。信号将被任何墙壁阻挡,防止干扰邻居的无线网络。
GEDC主任拉斯卡尔解释说,目前这个带宽没有世界标准。为解决这一问题,ECMA国际计算机标准组织的代表于2月在GEDC举行会议,讨论新的国际60 GHz标准。为期三天的会议包括来自韩国电子和电信研究所,GEDC,英特尔公司,IBM公司,松下电器工业有限公司(松下),纽兰,飞利浦半导体,三星电子有限公司和三星的代表。 Electro-Mechanics Co. Ltd. ECMA国际组织将于10月再次在GEDC举行会议,以最终确定技术决策。
IEEE是国际顶级电气工程师协会,其称重标准为60 GHz,称为802.15.3C。
Laskar认为,随着数千兆位技术的标准化并逐渐成熟,其他应用将会出现。
“多千兆位无线的承诺是巨大的,”他说。“短程功能和巨大带宽的结合使得各种消费者和商业应用程序成为可能,这些应用程序具有很大的实用性。”